Ботаника: введение. Ткани растений

Лекция 1

Выделительные ткани

Функции: удаление продуктов обмена веществ и излишней воды; накопление и изоляция от других органов продуктов обмена веществ.

Основные ткани

1. Ассимиляционная (фотосинтезирующая) – отвечает за фотосинтез. Состоит из клеток, в которых содержится большое число хлоропластов. Эта ткань располагается в листьях и молодых стеблях.
2. Запасающая – находится чаще всего в корнях и побегах или в специализированных органах (клубни, луковицы или корневища).
3. Воздухоносная – это ткань с сильно развитыми межклетниками, основная функция которой – вентиляция. Наиболее сильно она развита у растений, погруженных в воду или обитающих на болоте.
4. Водоносная – это ткань, чаще всего развивающаяся у растений, обитающих в условиях недостаточного увлажнения (кактусы, агавы, алоэ). Ее основная функция – запасание воды.

Лекция 2 Вегетативные органы растений

Органы растений

У растений выделяют следующие органы: корень, побег, состоящий из стебля, листьев и почек, цветок, семя, плод. Все вышеперечисленные органы встречаются только у покрытосеменных растений; у голосеменных нет цветка и плода, у папоротникообразных отсутствуют цветок, семя и плод, у мохообразных есть только побег. Корень и побег относятся к вегетативным органам, остальные – к генеративным. Вегетативные органы отвечают за питание и обмен веществ растения, т.е. обеспечивают его существование. Генеративные органы осуществляют семенное размножение растений. Иногда встречается термин «репродуктивные органы» – это органы, служащие для размножения, т.е. к ним можно отнести и вегетативные, и генеративные органы.

КОРЕНЬ – вегетативный осевой орган растения, обладающий радиальной симметрией и чаще всего находящийся в почве. На корнях растений никогда не образуется генеративных органов и листьев.

Функции:

1. Поглощение воды и минеральных веществ.
2. Опора.
3. Запас питательных веществ.
4. Синтез органических веществ (фитогормоны, алкалоиды).

Виды корней

1. Главный (развивается из зародышевого корешка семени).
2. Придаточные (развиваются на подземных или надземных частях побега).
3. Боковые (возникают при боковом ветвлении корней, т.е. они развиваются на главном, придаточных и боковых корнях).

Все корни растения образуют корневую систему — стержневую или мочковатую. У двудольных растений стержневая корневая система (искл.: подорожник большой), у однодольных – мочковатая. Стержневая – главный корень четко выражен (фасоль, клен). Стержневая корневая система образована в основном главным и боковыми корнями. Мочковатая – главный корень развит слабо или отсутствует (пшеница, лук). Мочковатая корневая система в основном образована придаточными и боковыми корнями.

Строение корня. Строение корня на продольном срезе. Верхушка корня покрыта корневым чехликом (это живые клетки, которые защищают верхушечную меристему корня). Начиная с верхушки корня, выделяют следующие зоны:

1. Зона деления – находится сразу под чехликом.
2. Зона роста.
3. Зона всасывания.
4. Зона проведения, в которой происходит образование боковых корней.

Строение корня на поперечном срезе. В зоне деления располагаются клетки образовательной ткани, обеспечивающие рост корня в длину. В зоне роста отдельные клетки продолжают делиться, а также начинается дифференцировка покровной, основной и проводящей тканей корня.

В зоне всасывания клетки ризодермы имеют выросты – корневые волоски, через которые корни растений всасывают из почвы воду и минеральные вещества. Благодаря корневым волоскам поверхность всасывания увеличивается в 10 и более раз. В корневом волоске есть крупная вакуоль, ядро смещено на кончик волоска. Под ризодермой расположена кора, состоящая из тонкостенных живых клеток. В центре корня находится центральный цилиндр из луба и древесины. Сердцевина в корне не образуется.

В зоне проведения между древесиной и лубом возникает камбий, отвечающий за рост в толщину. Ткани коры не могут следовать за вторичным утолщением и погибают, а благодаря работе феллогена на поверхности корня появляется новая покровная ткань – пробка.

Поглощение корнями воды и минеральных солей происходит всеми зонами корня, но наиболее активно идет в зоне всасывания. Из корневых волосков вода и минеральные соли попадают в кору корня, а из нее в древесину, по которой осуществляется дальнейший транспорт в стебель. Существует два пути поступления воды и растворенных в ней веществ: через клеточные стенки или через живое содержимое клеток. Осмос – это засасывание воды более концентрированным раствором в клетку. Благодаря осмосу создается корневое давление – сила, способствующая одностороннему движению воды по ксилеме снизу вверх (из корня в стебель).

Дыхание корней. Корень поглощает кислород и выделяет углекислый газ в процессе дыхания. Это подтверждается следующим опытом: если в пробирку на некоторое время поместить корень растения, затем вынуть его и опустить в пробирку горящую спичку, то спичка практически мгновенно погаснет.

Видоизменения корней

1. Корнеплод – это орган, в образовании которого участвует нижняя часть стебля и главный корень (морковь, свекла, репа, редис). Основная функция корнеплода – запасание питательных веществ.
2. Корневые клубни или корневые шишки – это утолщение придаточных корней (георгин, батат, чистяк). Основная функция – запас питательных веществ и вегетативное размножение.
3. Бактериальные клубеньки (бобовые) – это утолщения на корнях, внутри которых находятся бактерии. Бактерии переводят азот из атмосферы в вещества, которые усваиваются растением; растение дает бактериям органические вещества, т.е. это пример симбиоза.

Типы побегов

1. Прямостоячие – стебель занимает вертикальное положение.
2. Стелющиеся – стебель занимает горизонтальное положение.
3. Ползучие – стебель занимает горизонтальное положение, и на нем образуются придаточные корни (луговой чай).
4. Вьющиеся (фасоль).
5. Цепляющиеся (чина).
6. В зависимости от степени выраженности междоузлий: укороченные и удлиненные.

Почка

Почка – это зачаточный побег.

Виды почек

1. По положению на стебле бывают верхушечные (на вершине побега) и боковые или пазушные почки (расположены в пазухе листьев).
2. По наличию или отсутствию почечных чешуй – закрытые (почечные чешуи есть – дуб, тополь, липа) или открытые почки (почечных чешуй нет – клевер, крушина, элодея).
3. По характеру внутреннего содержимого – вегетативные, генеративные (цветочные, у вишни) и смешанные почки (бузина, сирень). Вегетативные почки содержат зачатки только вегетативных органов, генеративные – только генеративных, смешанные – и генеративных, и вегетативных.
4. Придаточные почки. Они находятся на междоузлиях стеблей, на листьях и на корнях.
5. Спящие почки, располагающиеся на стебле, но не раскрывающиеся сразу после образования. Они являются как бы резервом побега (именно из-за наличия спящих почек тополя формируют новые побеги после сильной обрезки).

Строение почки. Снаружи большинство почек покрыты почечными чешуями, которые защищают почку и предохраняют ее внутреннее содержимое от пересыхания. Внутри находятся зачатки всех органов растения: зачаточные листья, зачаточный стебель, зачаточные почки. Также внутри почки могут содержаться зачатки будущих цветков. На вершине зачаточного стебля расположен конус нарастания – это образовательная ткань.

ЛИСТ – это вегетативный орган растения, занимающий боковое положение и осуществляющий воздушное питание растений. В отличие от других вегетативных органов, для листа не характерен неограниченный (т.е. в течение всей жизни) рост. Функции: ф отосинтез, испарение воды, газообмен.

Внешнее строение листа. Лист состоит из основания, черешка, листовой пластинки и прилистников. Прилистники могут срастаться, охватывая стебель – при этом образуется раструб (щавель). Основание – это часть листа, с помощью которой лист прикреплен к стеблю. Если основание разрастается и охватывает стебель, то образуется влагалище листа (пшеница, кукуруза, пырей).

Типы листьев. В зависимости от количества листовых пластинок, листья делят на простые (одна листовая пластинка, между ней и черешком нет сочленения) и сложные (одна или много листовых пластинок, обособленных от общего черешка). Среди сложных листьев выделяют: тройчатые (клевер, земляника, кислица), пальчатосложные (конский каштан), парноперистые (желтая акация) и непарноперистые (ясень, рябина, шиповник).

Жилкование — это расположение проводящих пучков (жилок) в листовой пластинке. Бывает:

1. Перистое (сирень, береза, липа).
2. Пальчатое (манжетка, клен).
3. Дуговое (подорожник большой, ландыш).
4. Параллельное (рожь, кукуруза, мятлик).

Листорасположение – это порядок размещения листьев на стебле. Различают:

1. Очередное листорасположение – от каждого узла отходит только один лист (береза, тополь).
2. Супротивное листорасположение – от каждого узла отходит два листа (сирень, клен, бузина).
3. Мутовчатое листорасположение – от каждого узла отходит три и более листьев (вороний глаз, элодея).

Листовая мозаика. Листовая мозаика – это расположение листьев растений в одной плоскости. Листья в мозаике расположены горизонтально, при этом листья имеют разные размеры и практически не затеняют друг друга, что позволяет максимально полно использовать солнечную энергию.

Внутреннее строение листа. Снаружи находится покровная ткань – эпидерма. Устьица располагаются в основном с нижней стороны листа (у водных растений с плавающими листьями (кувшинка), наоборот, устьица, в основном, расположены на верхней стороне листьев). Покровная ткань листа выделяет особый слой, состоящий из восков – кутикулу, что уменьшает испарение с поверхности листа.

Между верхней и нижней эпидермой расположена основная ткань листа, которая состоит из столбчатой и губчатой паренхимы. Столбчатая (палисадная) паренхима расположена под верхней эпидермой и образована клетками, вытянутыми в перпендикулярном направлении к эпидерме. Губчатая паренхима находится под столбчатой тканью и состоит из рыхло расположенных клеток с большим количеством межклетников.

Жилки листа (проводящие пучки) не содержат камбия. Древесина располагается ближе к верхней поверхности листа, а луб – ближе к нижней. Снаружи проводящего пучка обычно располагается механическая ткань.

Вегетативное размножение

Вегетативное размножение — это размножение с помощью вегетативных органов или их частей. Все потомки при вегетативном размножении генетически одинаковы. Вегетативное размножение бывает естественным или искусственным.
Значение
1. Увеличение количества особей одного вида (размножение).
2. Захват новых территорий (расселение).
3. Замена отмерших особей.

Естественное вегетативное размножение
1. Ползучие надземные побеги (земляника). 2.Корневища (пырей ползучий).
3. Луковица (гусиный лук). 4. Клубни (хохлатка).
5. Корневые отпрыски — на корнях образуются почки, из них развиваются новые растения (осина).
6. Лист (бегония, молодило).

Искусственное вегетативное размножение
1. Деление куста (пион).
2. Черенками — берут часть побега с 2—3 почками и листьями и сажают в почву (смородина, гортензия).
3. Отводками (крыжовник) — боковую ветвь пригибают к земле и частично засыпают почвой. Примерно через месяц образуются придаточные корни, ветвь отрезают от материнского растения и пересаживают.
4. Листьями (сенполия).
5. Прививка. Используют привой (культурное растение, которое надо размножить) и подвой (растение, на которое прививают). Есть разные способы прививки.

Копулировка — способ прививки, когда привой и подвой имеют одинаковую толщину. Делают одинаковые косые срезы на прививаемых компонентах и прикладывают их один к другому. После совмещения привоя и подвоя место контакта обматывают до срастания привоя и подвоя, затем обвязку снимают.
Окулировка — в качестве привоя используют глазок — почку с корой и камбием. На подвое делается Т-образный надрез, в него вставляют привой и заматывают. После срастания привоя с подвоем обвязку снимают.
6. Корневые отпрыски (малина).
С помощью подземных побегов — корневища, клубня, луковицы (купена, картофель, лилия).
7. С помощью культуры тканей растений. Берется группа клеток растений и выращивается на питательных стерильных средах в пробирках. В специально подобранных условиях клетки начинают активно делиться и образуют каллус (мозоль). Меняя составляющие питательной среды, можно добиться образования корней и почек и таким образом получить новые растения (женьшень, драцена, хризантема).

Бактерии. Грибы. Лишайники

Царство Дробянки
К этому царству относятся бактерии и сине-зеленые водо­росли. Это прокариотические организмы: в их клетках отсутствует ядро и мембранные органоиды, генетический материал представлен кольцевой молекулой ДНК. Также для них характерно наличие мезосом (впячивание мембраны внутрь клетки), выпол­няющих функцию митохондрий, и мелкие рибосомы.

Бактерии
Бактерии — это одноклеточные организмы. Они занимают все среды жизни и широко распространены в природе. По форме клеток бактерии бывают:
1. шаровидные: кокки — они могут объединяться и образовывать структуры из двух клеток (диплококки), в виде цепочек (стрептококки), гроздей (стафилококки) и т. п.;
2. палочковидные: бациллы (дизентерийная палочка, сенная палочка, чумная палочка);
3. изогнутые: вибрионы — форма запятой (холерный вибрион), спириллы — слабо спирализованные, спирохеты — сильно закрученные (возбудители сифилиса, возвратного тифа).

Строение бактерий Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой, в состав которой входит муреин. Многие бактерии способны формировать внешнюю капсулу, дающую дополнительную защиту. Под оболочкой находится плазматическая мембрана, а внутри клетки — цитоплазма с включениями, мелкими рибосомами и генетическим материалом в форме кольцевой ДНК. Участок клетки бактерии, в котором находится генетический материал, называют нуклеоидом. Многие бактерии имеют жгутики, отвечающие за движение.

Размножение Осуществляется делением на две клетки. Сначала происходит репликация ДНК, затем в клетке возникает поперечная перегородка. При благоприятных условиях одно деление происходит каждые 15—20 минут. Бактерии способны образовывать колонии — скопление тысяч и более клеток, являющихся потомками одной исходной клетки (в природе колонии бактерий возникают редко; обычно — в искусственных условиях питательной среды).
При возникновении неблагоприятных условий бактерии способны образовывать споры. У спор очень плотная внешняя оболочка, способная переносить различные внешние воздействия: кипячение в течение нескольких часов, почти полное обезвоживание. Споры сохраняют жизнеспособность в течение десятков и сотен лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и образует бактериальную клетку.

Питание По способу питания бактерии делятся на гетеротрофов и автотрофов. Гетеротрофы используют готовые органические вещества либо мертвых (сапрофиты), либо живых (паразиты) организмов. Автотрофы синте­зируют органические вещества, используя энергию Солнца(фотосинтезирующие) или энергию химических связей неорганических веществ — сероводорода, азота (хемосинтезирующие). Бактерии, использующие фотосинтез, содержат хлорофилл. При бактериальном фотосинтезе кислород не образуется.

Условия жизни
1. Температура — оптимальна от +4 до +40 °С; если ниже, то большинство бактерий образуют споры, выше — погибают (поэтому медицинские инструменты кипятят, а не промораживают). Есть небольшая группа бактерий, предпочитающих высокую температуру — это термофилы, обитающие в гейзерах.
2. По отношению к кислороду выделяют две группы бактерий:
аэробы — обитают в кислородной среде;
анаэробы — обитают в бескислородной среде.
3. Нейтральная или щелочная среда. Кислая среда убивает большинство бактерий; на этом основано применение уксусной кислоты при консервировании.
4. Отсутствие прямых солнечных лучей (они также убивают большинство бактерий).

Значение бактерий
Положительное
1. Молочно-кислые бактерии используют для получения молочно-кислых продуктов (йогурт, простокваша, кефир), сыров; при квашении капусты и засолке огурцов; для производства силоса.
2. Бактерии-симбионты находятся в пищеварительном тракте многих животных (термиты, парнокопытные), участвуя в переваривании клетчатки.
3. Производство лекарств (антибиотик тетрациклин, стрептомицин), уксусной и др. органических кислот; производство кормового белка.
4. Разлагают трупы животных и мертвые растения, т. е. участвуют в круговороте веществ.
5. Бактерии-азотфиксаторы переводят атмосферный азот в соединения, усваиваемые растениями.

Отрицательное
1. Порча продуктов питания.
2. Вызывают заболевания человека (дифтерия, воспаление легких, ангина, дизентерия, холера, чума, туберкулез). Лечение и предупреждение: прививки; антибиотики; соблюдение гигиены; уничтожение переносчиков.
3. Вызывают болезни животных и растений.

Сине-зеленые водоросли (цианеи, цианобактерии)
Сине-зеленые водоросли обитают в водной среде и на почве. Их клетки имеют строение, типичное для прокариот. У многих из них в цитоплазме содержатся вакуоли, поддерживающие плавучесть клетки. Способны образовывать споры для пережидания неблагоприятных условий.
Сине-зеленые водоросли являются автотрофами, содержат хлорофилл и другие пигменты (каротин, ксантофилл, фикобиллины); способны к фотосинтезу. При фотосинтезе выделяют кислород в атмосферу (считается, что именно их деятельность привела к накоплению в атмосфере свободного кислорода).
Размножение осуществляется дроблением у одноклеточных форм и распадом колоний (вегетативное размножение) у нитчатых.
Значение сине-зеленых водорослей: вызывают «цветение» воды; связывают атмосферный азот, переводя его в доступные для растений формы (т. о. увеличивают продуктивность водоемов и рисовых чеков), входят в состав лишайников.

Царство Грибы
Около 100 тыс. видов. Обитают в наземно-воздушной и почвенной средах, а также паразитируют на других живых организмах.
Черты сходства с животными: гетеротрофный тип питания, отсутствие пластид, наличие в клеточной стенке углевода хитина, запасные питательные вещества откладываются в виде гликогена, в обменных реакциях присутствует мочевина.
Черты сходства с растениями: поглощение веществ путем всасывания, неподвижность, неограниченный рост, наличие клеточной стенки.
Вегетативное тело грибов (мицелий) состоит из тонких ветвящихся нитей (гиф), не имеющих клеточного строения. Гифы бывают члени­стые (разделены поперечными перегородками на отсеки или компартменты; в перегородке есть отверстия, через которые двигается цитоплазма) и нечленистые. В цитоплазме есть ядро и органоиды, характерные для эукариот. Некоторые грибы не имеют гиф и состоят из отдельных клеток (дрожжи).

Питание Все грибы — гетеротрофы. В зависимости от способа потребления органических веществ, грибы бывают сапротрофами, паразитами и симбионтами. Сапротрофы разлагают мертвые останки. Паразиты питаются за счет хозяина, нанося ему вред. У этих грибов образуются специальные гифы — гаустории, проникающие в клетки хозяина. Симбионты вступают во взаимовыгодные отношения с растениями, образуя микоризу (это корни и взаимодействующие с ними гифы гриба). Микориза бывает внешняя (гифы оплетают корень снаружи) и внутренняя (гифы проникают в корень). Оба организма получают выгоду: гриб получает органические вещества, растение — воду и минеральные вещества.

Размножение Грибы размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение: почкование; частями мицелия, с помощью спор. Споры бывают эндогенные (образуются внутри спорангиев) и экзогенные или конидии (они образуются на вершинах специальных гиф). Половое размножение у низших грибов осуществляется путем конъюгации, когда сливаются две гаметы и образуется зигоспора. Затем она формирует спорангии, где происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры, из которых развивается новый мицелий. У высших грибов образуются сумки (аски), внутри которых развиваются гаплоидные аскоспоры, или базидии, к которым прикрепляются снаружи базидиоспоры.

Классификация грибов Выделяют несколько отделов, которые объединяются в две группы: высшие и низшие грибы. Отдельно существуют т. н. несовершенные грибы, к которым относят виды грибов, половой процесс которых еще не установлен.

Отдел Зигомицеты
Относятся к низшим грибам. Наибо­лее распространен из них род Мукор — это плесневые грибы. Они поселяются на продуктах питания и мертвых органических остатках (например, на навозе), т. е. обладают сапротрофным типом питания. Мукор имеет хорошо развитый гаплоидный мицелий, гифы обычно нечленистые, плодового тела нет. Окраска мукора белая, при созревании спор он становится черным. Бесполое размножение происходит с помощью спор, которые созревают в спорангиях (при образовании спор происходит митоз), раз­вивающихся на концах некоторых гиф. Половое размножение встречается сравнительно редко (с помощью зигоспор).

Отдел Аскомицеты
Это самая многочисленная группа гри­бов. Она включает одноклеточные формы (дрожжи), виды с плодовыми телами (сморчки, трюфели), различные плесени (пеницилл, аспергилл).
Пеницилл и Аспергилл. Встречаются на продуктах питания (цитрусовые, хлеб); в природе обычно поселяются на плодах. Мицелий состоит из членистых гиф, разделенных перегородками (септами) на отсеки. Мицелий сначала белый, в дальнейшем может приобретать зеленый или голубоватый оттенок. Пеницилл способен синтезировать антибиотики (пенициллин, открытый А. Флемингом в 1929 г.).
Бесполое размножение происходит с помощью конидий, которые обра­зуются на концах особых гиф (конидиеносцах). При половом размножении происходит слияние гаплоидных клеток и образование зиготы, из которой формируется сумка (аск). В ней происходит мейоз, и образуются аскоспоры.
Дрожжи — это одноклеточные грибы, характеризующиеся отсутствием мицелия и состоящие из отдельных клеток шаровидной формы. Клетки дрожжей богаты жиром, содержат одно гаплоидное ядро, есть вакуоль. Бесполое размножение происходит с помощью почкования. Половой процесс: клетки сливаются, образуется зигота, в которой происходит мейоз, и формируется сумка с 4 гаплоидными спорами. В природе дрожжи встречаются на сочных плодах.
Паразитические аскомицеты. Спорынья — поражает злаки. Ее мицелий зимует на полях, а весной на нем образуются плодовые тела, в которых созревают аскоспоры. Они разносятся ветром и заражают культурные растения, в которых развивается мицелий паразита. В зараженных растениях созревают споры, которые поражают здоровые особи. Ближе к осени на пораженных растениях возникают склероции, содержащие мицелий спорыньи в состоянии покоя. Спорынья выделяет сильный яд — эргомин, вызывающий тяжелые отравления, вплоть до смертельного исхода.
К другим паразитическим аскомицетам относятся: парша — поражает плоды яблони, бурая гниль — поражает различные виды деревьев. Заражение происходит через устьица или повреждения покровных тканей; обычно наиболее интенсивно — во влажную погоду. При этом снижается урожай сельскохозяйственных культур.

Отдел Базидиомицеты
Это высшие грибы. Характеристика этого отдела рассматривается на примере шляпочных грибов. К этому отделу относится большинство съедобных грибов (шампиньон, белый гриб, масленок); но встречаются и ядовитые грибы (бледная поганка, мухомор).
Гифы имеют членистое строение. Мицелий многолетний; на нем формируются плодовые тела. Сначала плодовое тело растет под землей, потом выходит на поверхность, быстро увеличиваясь в размерах. Плодовое тело образовано плотно прилегающими друг к другу гифами, в нем выделяют шляпку и ножку. Верхний слой шляпки обычно ярко окрашен. В нижнем слое выделяют стерильные гифы, крупные клетки (защищают спороносный слой) и сами базидии. На нижнем слое образуются пластинки — это пластинчатые грибы (опенок, лисичка, груздь) или трубочки — это трубчатые грибы (масленок, белый гриб, подосиновик). На пластинках или на стенках трубочек формируются базидии, в которых происходит слияние ядер с образованием диплоидного ядра. Из него мейозом развиваются базидиоспоры, при прорастании которых образуется гаплоидный мицелий. Членики этого мицелия сливаются, но слияние ядер не происходит — так образуется дикарионный мицелий, который и формирует плодовое тело.

Значение грибов
1) Пищевое — многие грибы употребляются в пищу.
2) Вызывают болезни растений — аскомицеты, головневые и ржавчинные грибы. Эти грибы поражают злаки. Споры ржавчинных грибов (хлебная ржавчина) разносятся ветром и попадают на злаки из промежуточных хозяев (барбарис). Споры головневых грибов (головня) разносятся ветром, попадают на зерновки злаков (из зараженных растений злаков), прикрепляются и зимуют вместе с зерновкой. Когда она весной прорастает, спора гриба также прорастает и проникает внутрь растения. В дальнейшем гифы этого гриба проникают в колос злака, образуя споры черного цвета (отсюда и название). Эти грибы наносят серьезный урон сельскому хозяйству.
3) Вызывают болезни человека (стригущий лишай, аспергиллез).
4) Разрушают древесину (трутовики — поселяются на деревьях и деревянных постройках). Это двоякое значение: если разрушается мертвое дерево, то положительное, если живое или деревянные постройки — то отрицательное. В живое дерево трутовик проникает через ранки на поверхности, затем в древесине развивается мицелий, на котором формируются многолетние плодовые тела. На них образуются споры, разносимые ветром. Эти грибы могут вызвать гибель плодовых деревьев.
5) Ядовитые грибы могут служить причиной отравлений, иногда довольно тяжелых (вплоть до смертельного исхода).
6) Порча продуктов питания (плесени).
7) Получение лекарств.
8) Вызывают спиртовое брожение (дрожжи), поэтому используются человеком в хлебопекарной и кондитерской промышленности; в виноделии и пивоварении.
9) Являются редуцентами в сообществах.
10) Образуют симбиоз с выс­шими растениями — микоризу. При этом корни растения могут переваривать гифы гриба, а гриб — угнетать растение. Но, несмотря на это, данные взаимоотношения считаются взаимовыгодными. При наличии микоризы многие растения развиваются гораздо быстрее.

Лишайники
26 тыс. видов. Лишайники — это группа симбиотических организмов, состоящих из грибов (аскомицеты или базидиомицеты) и одноклеточных водорослей. Иногда в состав лишайников могут входить сине-зеленые водоросли.
Гриб (гетеротроф) — поглощает из почвы воду и минеральные вещества. Водоросли (автотрофы) — синтезируют органические вещества и отдают их грибу, взамен получая воду и минеральные вещества. Все это позволяет лишайнику существовать как единому организму.
По внешнему виду выделяют три группы лишайников:
— накипные или корковые (лецидея, леканора) — на камнях, зданиях и т. п., прочно срастаются с поверхностью субстрата;
— листоватые (пармелия, ксантория) — похожи на листовые пластинки, срастаются с субстратом посредством ножки, состоящей из гиф;
— кустистые (ягель или «олений мох», цетрария или «исландский мох», кладония) — в виде разветвленных кустиков на почве или свисающие с ветвей деревьев; прикреплены к субстрату с помощью основания таллома или ризоидов.

Тело лишайника представляет собой слоевище или таллом. 90 % его объема приходится на гифы гриба. Часто лишайники окрашены в различные цвета из-за присутствия в гифах гриба различных пигментов. Также окраска зависит от солей железа, состава и концентрации органических лишайниковых кислот (они свойственны только этим организмам).
В зависимости от взаимного расположения гриба и водоросли различают гомомерные и гетеромерные слоевища. В первом случае водоросли распределяются среди гиф гриба без особого порядка — это считается более древней и структурно более примитивной организацией. При гетеромерной организации слоевище дифференцировано на функциональные слои.

Размножение лишайников осуществляется несколькими способами:
— Обломками слоевища — высыхая, слоевище становится хрупким, и от него отламываются кусочки, распространяющиеся ветром.
— Соредиями (несколько клеток водоросли, оплетенных гифами гриба), которые формируются внутри слоевища.
— Изидиями — это выросты на теле слоевища, состоящие из клеток водоросли и гифов гриба.

Благодаря своему особому строению лишайники очень выносливы и способны разрастаться на субстратах, где не могут существовать ни грибы, ни водоросли в отдельности. Лишайники способны переносить длительную нехватку воды; температурные колебания (до –50 °С в тундре и до +50…+60 °С в пустынях, а антарктические виды живут при отрицательной температуре круглый год), причем фотосинтез происходит даже при отрицательных температурах. Характерен очень медленный рост. Лишайники требовательны к чистоте окружающей среды, при небольшом загрязнении они погибают (кроме некоторых видов).

Значение лишайников
1. Первыми заселяя безжизненные субстраты, они участвуют в образовании почвы.
2. Кормовое (зимой в тундре северные олени питаются в основном лишайниками).
3. Получение лакмуса и краски.
4. Биоиндикация — показатель загрязненности среды.
5. Некоторые виды съедобны для людей (манна).
6. Первая стадия эрозии горных пород.

Лекция 1

Ботаника: введение. Ткани растений

Ботаника (от греч. «ботане» – зелень, трава) – это наука о растениях, изучающая их внешнее и внутреннее строение, процессы их жизнедеятельности, значение и распространение в природе, взаимодействие растений и окружающей среды.
Растения распространены на Земле повсеместно. За исключением высокогорных районов и полюсов, вся суша покрыта растительными сообществами. Исторически сложившуюся совокупность видов растений, обитающих на определенной территории, называют флорой. Ее обычно подразделяют на дикорастущую и культурную. Совокупность растительных сообществ (фитоценозов) Земли или отдельных ее регионов называют растительностью. Распределение растительности зависит от условий обитания (прежде всего, от типа почвы и от климата) и подчиняется законам географической зональности и поясности.

Основные признаки растений

1. Автотрофный тип питания – растения способны синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза.
2. Особенности строения клетки: наличие жесткой клеточной оболочки из целлюлозы и пектиновых веществ, центральной вакуоли, пластид. В клетках высших растений отсутствует клеточный центр.
3. Поглощение веществ только в виде жидкостей или газов.
4. Неспособность к передвижению (искл.: некоторые одноклеточные водоросли).
5. Рост в течение всей жизни.

Высшие и низшие растения

По морфологической организации выделяют две группы растений: высшие и низшие. Тело низших растений не разделено на органы и ткани, оно представлено одной клеткой или слоевищем (многоклеточное образование). Большинство низших растений обитает в воде. Согласно современным представлениям, к низшим растениям относятся только водоросли.
Высшие растения имеют органы и ткани и преимущественно обитают на суше (хотя встречаются виды, обитающие в воде). К ним относятся споровые (мохообразные и папоротникообразные) и семенные растения (голосеменные и покрытосеменные).

Значение растений

1. кислорода, необходимого для дыхания живых организмов.

2.  энергию Солнца в энергию химических связей (космическая роль).

3. Начальное звено цепей питания. 4. Употребляются в пищу.

5.Декоративное. 6. Используются в строительстве. 7. Топливо.

8. Сырье для текстильной, химической, бумажной, парфюмерной и косметической промышленности. 9. Получение лекарств.

Жизненные формы растений

Жизненная форма растения – это внешний облик растения, отражающий приспособленность к определенным условиям среды обитания. Выделяют 4 основные жизненные формы:
Дерево – это многолетнее растение с одним главным стеблем (стволом) и совокупностью боковых побегов, образующих крону. Стебель обычно одревесневший и прямостоячий. Продолжительность жизни может достигать несколько тысяч лет.
Кустарник – это многолетнее растение с несколькими стеблями (стволиками). Стебель обычно также одревесневший и прямостоячий. Продолжительность жизни отдельного стволика составляет от 2 (малина) до 20-25 лет (орешник), но общая продолжительность жизни всего растения может составлять несколько сотен лет. Необходимо отметить, что в зависимости от условий произрастания, некоторые растения могут быть либо кустарниками, либо деревьями (например, рябина).
Кустарничек – это небольшие кустарники, не превышающие в высоту50 см (в среднем – 10-30 см). Часто они имеют длинные корневища. Продолжительность жизни отдельных кустиков составляет в среднем 5-10 лет, растение в целом может существовать несколько сотен лет. К кустарничкам относятся черника, брусника, клюква, мирт, вереск.
Травы – это растения, имеющие неодревесневший стебель. В умеренном поясе надземные побеги трав чаще всего живут всего один вегетационный период, после чего отмирают. По продолжительности жизни травы делят на однолетние, двулетние и многолетние. Однолетние травы за один сезон проходят один или несколько циклов развития от семени до взрослого растения, которое после образования плодов погибает (пастушья сумка, ярутка). Двулетние травы в первый год существования формируют только вегетативные органы, а на второй год образуют генеративные органы и после образования плодов погибают (морковь, свекла, капуста). Многолетние травы живут несколько десятков лет, ежегодно образуя новые надземные побеги, отмирающие в конце вегетационного периода. К многолетним травам относится большинство травянистых растений. Самая большая трава — это банан.

Строение клетки растения

Клетка растений характеризуется наличием оболочки, состоящей из целлюлозы (клетчатки). Оболочка обеспечивает защиту, прочность клетки и растения, форму клетки, участвует в транспорте веществ. Под оболочкой располагается цитоплазматическая мембрана.
Внутри клетки находится цитоплазма с комплексом органоидов, присущих всем эукариотам, и ядро. Необходимо отметить, что в клетке растений содержатся органоиды, не характерные для других эукариот: вакуоль (заполнена клеточным соком) и пластиды.

Ткани растений

Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, схожих по строению, происхождению и приспособленная к выполнению одной или нескольких функций.

Образовательные ткани

Они образуют новые клетки и обеспечивают рост растения. Способность к делению сохраняется только у клеток этих тканей. Эти ткани могут сохраняться в течение всей жизни растений. Все образовательные ткани состоят из недифференцированных клеток. Их клетки характеризуются небольшими размерами, тонкой оболочкой, относительно крупным ядром, занимающим центральное положение, отсутствием крупной центральной вакуоли и хлоропластов. Выделяют верхушечные, боковые, вставочные и раневые образовательные ткани.
Верхушечные – находятся на вершине вегетативных органов (побег, корень). Они наращивают соответствующие органы в длину.
Боковые